JPH03156926A - 電気素子 - Google Patents
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- AFFZTFNQQHNSEG-UHFFFAOYSA-N trifluoromethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(F)(F)F AFFZTFNQQHNSEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PGQNYIRJCLTTOJ-UHFFFAOYSA-N trimethylsilyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)O[Si](C)(C)C PGQNYIRJCLTTOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOZCZZVUFDCZGG-UHFFFAOYSA-N vinyl benzoate Chemical compound C=COC(=O)C1=CC=CC=C1 KOZCZZVUFDCZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、基板上に、膜厚10〜1000人の平滑かつ
均質な高分子絶縁層を有する電気素子に関する。
均質な高分子絶縁層を有する電気素子に関する。
〈従来の技術〉
バリスタ、サイリスタ、ダイオード、フォトダイオード
、発光ダイオード、トランジスタ及びそれらを集積して
なるLSI等は、基本的にMIM(Metal/In5
ulator/Metal ;金属/絶縁体/金属)、
M I S (Metal/In5ulator/Se
m1conductor :金属/絶縁体/半導体)、
M S (Metal/Sem1conductor
;金属/半導体=ショットキー素子)、SIS(Sem
iconductor/In5ulator/Sem1
conductor)等の構造に分類される。このうち
絶縁層(以下1層と略す)を必要とするMIM、MIS
、SIS素子に関しては、通常アルミニウムまたはベリ
リウム等の基板やシリコン基板表面を薄く酸化して金属
酸化物及び/又はSiO□絶縁層を形成させ、次いで対
向電極を設ける方法が提案されている。
、発光ダイオード、トランジスタ及びそれらを集積して
なるLSI等は、基本的にMIM(Metal/In5
ulator/Metal ;金属/絶縁体/金属)、
M I S (Metal/In5ulator/Se
m1conductor :金属/絶縁体/半導体)、
M S (Metal/Sem1conductor
;金属/半導体=ショットキー素子)、SIS(Sem
iconductor/In5ulator/Sem1
conductor)等の構造に分類される。このうち
絶縁層(以下1層と略す)を必要とするMIM、MIS
、SIS素子に関しては、通常アルミニウムまたはベリ
リウム等の基板やシリコン基板表面を薄く酸化して金属
酸化物及び/又はSiO□絶縁層を形成させ、次いで対
向電極を設ける方法が提案されている。
しかしながら、該方法は、前記以外の金属及び/又は半
導体基板には適用できず、特に化合物半導体を含めたS
i以外の半導体を用いる場合には、ダイオード、フォト
ダイオード、発光ダイオード、電界効果トランジスタ、
薄膜トランジスタ等の応用範囲の広いMIS型素子への
適用ができないという欠点がある。従って有機化合物の
絶縁性薄膜を、1層で用いることができれば、すべての
組み合わせが可能となる。その際、用いる絶縁性薄膜は
20〜1000人の膜厚であり、しかも平滑かつ均質で
あることが要求される。
導体基板には適用できず、特に化合物半導体を含めたS
i以外の半導体を用いる場合には、ダイオード、フォト
ダイオード、発光ダイオード、電界効果トランジスタ、
薄膜トランジスタ等の応用範囲の広いMIS型素子への
適用ができないという欠点がある。従って有機化合物の
絶縁性薄膜を、1層で用いることができれば、すべての
組み合わせが可能となる。その際、用いる絶縁性薄膜は
20〜1000人の膜厚であり、しかも平滑かつ均質で
あることが要求される。
一方、分子配向の揃った、平滑かつ均質な高分子超薄膜
の作成法の一つにラングミュア・プロジェット法(以下
LB法と略す)が知られている。
の作成法の一つにラングミュア・プロジェット法(以下
LB法と略す)が知られている。
該LB法は、有機分子を有機溶媒により希薄溶液とし、
次いで清浄な水面上に展開して、溶媒が蒸散した後に残
る気体膜を平面方向に圧縮して分子が密にバッキングさ
れた固体膜を形成し、しかる後に固体基板表面に固体膜
を移し取り、累積させる方法であって、この結果形成さ
れる基板上の薄膜をLB膜と称する(たとえば、文献に
、 B。
次いで清浄な水面上に展開して、溶媒が蒸散した後に残
る気体膜を平面方向に圧縮して分子が密にバッキングさ
れた固体膜を形成し、しかる後に固体基板表面に固体膜
を移し取り、累積させる方法であって、この結果形成さ
れる基板上の薄膜をLB膜と称する(たとえば、文献に
、 B。
Blodgett、 J、 Am、 Chem、 So
c、、 55.1007(I935)を参照)、LB膜
の特長は、分子オーダーの超薄膜から、積層を繰り返す
ことにより任意の厚みの累積膜まで作成でき、かつ分子
配向の揃った平滑・均質な膜であることにある。従って
LB膜は、種々のエレクトロニクス用材料として期待さ
れ、炭素数16以上の直鎖脂肪酸ないしそのアルカリ土
類金属塩、カドミウム塩のLB膜化は広く検討されてい
る[たとえば、福田清成、中原弘雄著、化学総説40〈
分子集合体〉p82〜104.1983コ。しかしなが
ら、これらの脂肪酸ないしその金属塩のLB膜は力学強
度、耐熱性等に乏しく、実用的でないという欠点がある
。そこで重合性脂肪酸をLB膜化してから重合処理を施
すか、あるいは水面上で重合してからLB膜化する方法
が考案されているが、該重合法では、重合時に膜のひき
つりやクラックの形成が甚だしく、基板への移3− り取りが極めて困難である。
c、、 55.1007(I935)を参照)、LB膜
の特長は、分子オーダーの超薄膜から、積層を繰り返す
ことにより任意の厚みの累積膜まで作成でき、かつ分子
配向の揃った平滑・均質な膜であることにある。従って
LB膜は、種々のエレクトロニクス用材料として期待さ
れ、炭素数16以上の直鎖脂肪酸ないしそのアルカリ土
類金属塩、カドミウム塩のLB膜化は広く検討されてい
る[たとえば、福田清成、中原弘雄著、化学総説40〈
分子集合体〉p82〜104.1983コ。しかしなが
ら、これらの脂肪酸ないしその金属塩のLB膜は力学強
度、耐熱性等に乏しく、実用的でないという欠点がある
。そこで重合性脂肪酸をLB膜化してから重合処理を施
すか、あるいは水面上で重合してからLB膜化する方法
が考案されているが、該重合法では、重合時に膜のひき
つりやクラックの形成が甚だしく、基板への移3− り取りが極めて困難である。
一般に、柔軟・線状高分子はいかなる希薄溶液に於いて
も糸まり状の集合状態を有しており、水面上に展開した
ときに気体膜状態が取れないのでLB膜化に適さない。
も糸まり状の集合状態を有しており、水面上に展開した
ときに気体膜状態が取れないのでLB膜化に適さない。
例外的にポリペプチドのLB膜が報告されているが[文
献J、 H0McA1ear他、Symposium
on VLSI Technology、 Diges
t of Tech。
献J、 H0McA1ear他、Symposium
on VLSI Technology、 Diges
t of Tech。
Papers、 82 (I981)コ、それらは例え
ば、クロロホルム/トリクロロ酢酸/メタノール等の特
殊な多成分溶媒にしか溶けず、かつ溶解性を保つための
必須成分であるトリクロロ酢酸が基板として用いる金属
の表面が劣化するという欠点がある。
ば、クロロホルム/トリクロロ酢酸/メタノール等の特
殊な多成分溶媒にしか溶けず、かつ溶解性を保つための
必須成分であるトリクロロ酢酸が基板として用いる金属
の表面が劣化するという欠点がある。
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明の目的は、力学強度、耐熱性に優れ、かつ分子配
向性を有する高分子絶縁層を含む電気素子を提供するこ
とにある。
向性を有する高分子絶縁層を含む電気素子を提供するこ
とにある。
〈課題を解決するための手段〉
本発明によれば、基板と、メタクリル酸エステル重合体
の溶液をスピンコート法もしくはラングミュアー・ブロ
ージェット(LB)法により前記4− 基板上に形成してなる膜厚10〜1000人の高分子絶
縁層と電極とを有する電気素子であって、前記メタクリ
ル酸エステル重合体が下記一般式(I) (式中、Rは炭素数3〜12の枝分かれアルキル基、炭
素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数3〜14の環
構造の置換基を有する炭素数2〜6の置換アルキル基、
前記環構造の置換基を有する炭素数3〜10の置換シク
ロアルキル基又はシロキサン系炭化水素基を表わし、前
記各々の基にはへテロ原子が含まれていてもよく、また
ハロゲン原子で置換されていてもよい)で示されるメタ
クリル酸エステルの反復単位を含有することを特徴とす
る電気素子が提供される。
の溶液をスピンコート法もしくはラングミュアー・ブロ
ージェット(LB)法により前記4− 基板上に形成してなる膜厚10〜1000人の高分子絶
縁層と電極とを有する電気素子であって、前記メタクリ
ル酸エステル重合体が下記一般式(I) (式中、Rは炭素数3〜12の枝分かれアルキル基、炭
素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数3〜14の環
構造の置換基を有する炭素数2〜6の置換アルキル基、
前記環構造の置換基を有する炭素数3〜10の置換シク
ロアルキル基又はシロキサン系炭化水素基を表わし、前
記各々の基にはへテロ原子が含まれていてもよく、また
ハロゲン原子で置換されていてもよい)で示されるメタ
クリル酸エステルの反復単位を含有することを特徴とす
る電気素子が提供される。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明において、電気素子とは、たとえば「金属/高分
子絶縁体/金属」のMIM構造、「金属/高分子絶縁体
/半導体」のMIS構造、「半導体/高分子絶縁体/半
導体」のSIS構造等を有するものであり、前記金属及
び半導体の一方が基板を、他方が電極を表わす。
子絶縁体/金属」のMIM構造、「金属/高分子絶縁体
/半導体」のMIS構造、「半導体/高分子絶縁体/半
導体」のSIS構造等を有するものであり、前記金属及
び半導体の一方が基板を、他方が電極を表わす。
本発明では、下記一般式(I)
で示されるメタクリル酸エステルの反復単位を含有する
メタクリル酸エステル重合体を絶縁層として用いる。式
中Rは炭素数3〜12の枝分かれアルキル基、炭素数3
〜12のシクロアルキル基、炭素数3〜14の環構造の
置換基を有する炭素数2〜6の置換アルキル基、前記環
構造の置換基を有する炭素数3〜10の置換シクロアル
キル基又はシロキサン系炭化水素を表わす。前記枝分か
れアルキル基、前記シクロアルキル基、前記置換アルキ
ル基、前記置換シクロアルキル基及びシロキサン系炭化
水素基には窒素原子、酸素原子、リン原子、イオウ原子
等のへテロ原子が含まれていてもよく、またハロゲン原
子で置換されていてもよい。
メタクリル酸エステル重合体を絶縁層として用いる。式
中Rは炭素数3〜12の枝分かれアルキル基、炭素数3
〜12のシクロアルキル基、炭素数3〜14の環構造の
置換基を有する炭素数2〜6の置換アルキル基、前記環
構造の置換基を有する炭素数3〜10の置換シクロアル
キル基又はシロキサン系炭化水素を表わす。前記枝分か
れアルキル基、前記シクロアルキル基、前記置換アルキ
ル基、前記置換シクロアルキル基及びシロキサン系炭化
水素基には窒素原子、酸素原子、リン原子、イオウ原子
等のへテロ原子が含まれていてもよく、またハロゲン原
子で置換されていてもよい。
前記一般式(I)で表わされる反復単位を有するメタク
リル酸エステルの重合体は、例えばメタクリル酸イソプ
ロピル、メタクリル酸−tertブチル、メタクリル酸
シクロヘキシル、メタクリル酸アダマンチル、メタクリ
ル酸−4−メチル−2−ペンチル等の炭化水素基を有す
るメタクリル酸エステル;(トリメチルシリル)メタク
リレート、3−トリス(トリメチルシロキシ)シリルプ
ロピルメタクリレート、3−((ペンタメチル)シクロ
キサニル)プロピルメタクリレート等のシロキサン系炭
化水素基を有するメタクリル酸エステル;1−ブトキシ
−2−プロピルメタクリレート、2−シアノエチルメタ
クリレート、グリシジルメタクリレート、ジエチルホス
ホノメチルメタクリレート、2−メチルチオエチルメタ
クリレート等のへテロ原子を含有するメタクリル酸エス
テル;パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、ト
リフルオロメチルメタクリレート、ペンタフル7 オロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロイソプロピ
ルメタクリレート、1−クロロイソプロピルメタクリレ
ート等のハロゲン原子で置換されたメタクリル酸エステ
ル等の単独重合体又は共重合体、あるいはメタクリル酸
エステルと1種々の共重合可能なモノマーとの共重合に
より得られるメタクリル酸エステル重合体を好ましく用
いることができる。前記一般式(I)で表されるメタク
リル酸エステルの反復単位を有するメタクリル酸エステ
ル重合体を製造するには、通常のラジカル重合法により
、重合又は共重合させることにより得ることができる。
リル酸エステルの重合体は、例えばメタクリル酸イソプ
ロピル、メタクリル酸−tertブチル、メタクリル酸
シクロヘキシル、メタクリル酸アダマンチル、メタクリ
ル酸−4−メチル−2−ペンチル等の炭化水素基を有す
るメタクリル酸エステル;(トリメチルシリル)メタク
リレート、3−トリス(トリメチルシロキシ)シリルプ
ロピルメタクリレート、3−((ペンタメチル)シクロ
キサニル)プロピルメタクリレート等のシロキサン系炭
化水素基を有するメタクリル酸エステル;1−ブトキシ
−2−プロピルメタクリレート、2−シアノエチルメタ
クリレート、グリシジルメタクリレート、ジエチルホス
ホノメチルメタクリレート、2−メチルチオエチルメタ
クリレート等のへテロ原子を含有するメタクリル酸エス
テル;パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、ト
リフルオロメチルメタクリレート、ペンタフル7 オロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロイソプロピ
ルメタクリレート、1−クロロイソプロピルメタクリレ
ート等のハロゲン原子で置換されたメタクリル酸エステ
ル等の単独重合体又は共重合体、あるいはメタクリル酸
エステルと1種々の共重合可能なモノマーとの共重合に
より得られるメタクリル酸エステル重合体を好ましく用
いることができる。前記一般式(I)で表されるメタク
リル酸エステルの反復単位を有するメタクリル酸エステ
ル重合体を製造するには、通常のラジカル重合法により
、重合又は共重合させることにより得ることができる。
前記重合又は共重合させる際の反応条件は、特に限定さ
れるものではないが、好ましくは0〜100℃、2〜3
0時間の範囲で反応させるのが望ましく、また得られる
メタクリル酸エステル重合体の分子量は10000〜2
000000であるのが好ましい。前記共重合可能なモ
ノマーとしては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、カプロン酸ビニル、安息香酸ビニル、スチレン、α
−メチルスチレン、クロロメチルス8− チレン、メチルビニルエーテル、n−ブチルエーテル、
脂肪族又は芳香族アリルエステル、アクリル酸又はメタ
クリル酸エステル、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩
化ビニリデン、エチレン、ブタジェン、クロロプレン、
イソプレン、イソブチレン等を好ましく挙げることがで
きる。
れるものではないが、好ましくは0〜100℃、2〜3
0時間の範囲で反応させるのが望ましく、また得られる
メタクリル酸エステル重合体の分子量は10000〜2
000000であるのが好ましい。前記共重合可能なモ
ノマーとしては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、カプロン酸ビニル、安息香酸ビニル、スチレン、α
−メチルスチレン、クロロメチルス8− チレン、メチルビニルエーテル、n−ブチルエーテル、
脂肪族又は芳香族アリルエステル、アクリル酸又はメタ
クリル酸エステル、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩
化ビニリデン、エチレン、ブタジェン、クロロプレン、
イソプレン、イソブチレン等を好ましく挙げることがで
きる。
また重合開始触媒としては、過酸化ベンゾイル、ジイソ
プロピルペルオキシカーボネート、tert−ブチルペ
ルオキシ−2−エチルヘキサノエート、tret−ブチ
ルペルオキシピバレート、tret−ブチルペルオキシ
ジイソブチレート、過酸化ラウロイル、アゾビスイソブ
チロニトリル等が挙げられる。重合開始剤の使用量は、
原料モノマー100重量部に対して10重量部以下が好
ましく、さらに好ましくは5重量部以下である。
プロピルペルオキシカーボネート、tert−ブチルペ
ルオキシ−2−エチルヘキサノエート、tret−ブチ
ルペルオキシピバレート、tret−ブチルペルオキシ
ジイソブチレート、過酸化ラウロイル、アゾビスイソブ
チロニトリル等が挙げられる。重合開始剤の使用量は、
原料モノマー100重量部に対して10重量部以下が好
ましく、さらに好ましくは5重量部以下である。
本発明に用いるメタクリル酸エステル重合体中には、前
記一般式(I)で表わされるメタクリル酸エステルの反
復単位が60モル%以上含有させるのが好ましい。重合
体中のメタクリル酸エステルの反復単位が60モル%未
満の場合には、メタグリル酸エステル重合体の本来の性
質である剛直棒状構造が保持できず、高分子溶液中で糸
駒となるため、スピンコートあるいはL B法によって
均一な薄膜とするのが困難であり、また熱的にも、化学
的にも不安定となる恐れがあるので好ましくない。更に
また薄膜自身の作製が困難であり、均一性が低下するの
で好ましくない。
記一般式(I)で表わされるメタクリル酸エステルの反
復単位が60モル%以上含有させるのが好ましい。重合
体中のメタクリル酸エステルの反復単位が60モル%未
満の場合には、メタグリル酸エステル重合体の本来の性
質である剛直棒状構造が保持できず、高分子溶液中で糸
駒となるため、スピンコートあるいはL B法によって
均一な薄膜とするのが困難であり、また熱的にも、化学
的にも不安定となる恐れがあるので好ましくない。更に
また薄膜自身の作製が困難であり、均一性が低下するの
で好ましくない。
本発明において、メタクリル酸エステル重合体の高分子
絶縁層を製造するには、前記メタクリル酸エステル重合
体を特定量含む溶液を、特定の回転数の範囲でスピンコ
ートすることにより得ることができる。具体的には例え
ば、まず、前記メタクリル酸エステル重合体を蒸散性有
機溶媒に溶解してメタクリル酸エステルの希薄溶液を調
製する。
絶縁層を製造するには、前記メタクリル酸エステル重合
体を特定量含む溶液を、特定の回転数の範囲でスピンコ
ートすることにより得ることができる。具体的には例え
ば、まず、前記メタクリル酸エステル重合体を蒸散性有
機溶媒に溶解してメタクリル酸エステルの希薄溶液を調
製する。
蒸散性有機溶媒としては、汎用の有機溶媒、例えばクロ
ロホルム、二塩化エチレン、ベンゼン、1、ルエン、1
,1.2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタ
ン等を挙げることができる。また、メタクリル酸エステ
ル重合体の溶液濃度は、メタクリル酸エステル重合体、
0.1〜l(Img/mQを含む溶液とするのが好まし
く、特に好ましくは。
ロホルム、二塩化エチレン、ベンゼン、1、ルエン、1
,1.2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタ
ン等を挙げることができる。また、メタクリル酸エステ
ル重合体の溶液濃度は、メタクリル酸エステル重合体、
0.1〜l(Img/mQを含む溶液とするのが好まし
く、特に好ましくは。
0.5〜3mg/mQの範囲に調製することにより、メ
タクリル酸エステル重合体の溶液を得ることができる。
タクリル酸エステル重合体の溶液を得ることができる。
次に、前記メタクリル酸エステル重合体の溶液をスピン
コート法により、膜厚10〜1000人の超薄膜とする
ためには、好ましくはスピンコーターの回転数を100
0〜15000とすれば良い。また、膜厚は、作業温度
によっても若干変化するが、前記各条件の下では1通常
10〜35℃程度の作業温度でスピンコートすることに
より所望の高分子超薄膜を製造することができる。
コート法により、膜厚10〜1000人の超薄膜とする
ためには、好ましくはスピンコーターの回転数を100
0〜15000とすれば良い。また、膜厚は、作業温度
によっても若干変化するが、前記各条件の下では1通常
10〜35℃程度の作業温度でスピンコートすることに
より所望の高分子超薄膜を製造することができる。
また、本発明において、メタクリル酸エステル重合体の
高分子絶縁層を作製する他の方法としては、メタクリル
酸エステル重合体を特定量含む溶液を、水面上に展開し
た後、表面圧を特定圧力に保持し、固体膜状態として、
該固体膜を垂直浸漬法または水平付着法により累積する
ことにより得ることができる。具体的には例えば、メタ
クリル酸エステル重合体を、水と混和しない蒸散性有機
溶媒に溶解して、メタクリル酸エステル重合体の一11
= 希薄溶液を作り、次いで清浄水面上にメタクリル酸エス
テル溶液を展開して気体膜を形成する。蒸散性有機溶媒
としては、汎用の有機溶媒、例えばクロロホルム、二塩
化エチレン、ベンゼン、トルエン、1,1.2−トリク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタン等を挙げること
ができ、メタクリル酸エステル重合体をこれらの有機溶
媒の希薄溶液とし、水面上に静かに展開する。水面上へ
の展開に際しては、メタクリル酸エステル重合体の溶液
の濃度及び溶剤の種類に注意を払う必要がある。展開す
る溶液の濃度は、好ましくは10mg/−以下であり、
特に好ましくは、0.1〜3mg/礒の範囲である。水
面上へ展開して溶剤を蒸発させると、各々の分子が互い
に相互作用しない表面圧1mN/m以下の気体膜が得ら
れる。以上のようにして得られた気体膜に対して、例え
ば水平方向から圧力を加え、表面圧を好ましくは3〜b
面圧に設定するかは、用いるメタクリル酸エステル重合
体の種類に依存し、あらかじめ表面圧−面12− 積(FA)等温曲線を求めておき、その固体膜に相当す
るFA曲線の鋭い立ち上がり部分の表面圧に設定するの
が好ましい。次に、得られた固体膜を垂直浸漬法または
水平付着法により基板上に累積することにより高分子絶
縁層を製造することができる。
高分子絶縁層を作製する他の方法としては、メタクリル
酸エステル重合体を特定量含む溶液を、水面上に展開し
た後、表面圧を特定圧力に保持し、固体膜状態として、
該固体膜を垂直浸漬法または水平付着法により累積する
ことにより得ることができる。具体的には例えば、メタ
クリル酸エステル重合体を、水と混和しない蒸散性有機
溶媒に溶解して、メタクリル酸エステル重合体の一11
= 希薄溶液を作り、次いで清浄水面上にメタクリル酸エス
テル溶液を展開して気体膜を形成する。蒸散性有機溶媒
としては、汎用の有機溶媒、例えばクロロホルム、二塩
化エチレン、ベンゼン、トルエン、1,1.2−トリク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタン等を挙げること
ができ、メタクリル酸エステル重合体をこれらの有機溶
媒の希薄溶液とし、水面上に静かに展開する。水面上へ
の展開に際しては、メタクリル酸エステル重合体の溶液
の濃度及び溶剤の種類に注意を払う必要がある。展開す
る溶液の濃度は、好ましくは10mg/−以下であり、
特に好ましくは、0.1〜3mg/礒の範囲である。水
面上へ展開して溶剤を蒸発させると、各々の分子が互い
に相互作用しない表面圧1mN/m以下の気体膜が得ら
れる。以上のようにして得られた気体膜に対して、例え
ば水平方向から圧力を加え、表面圧を好ましくは3〜b
面圧に設定するかは、用いるメタクリル酸エステル重合
体の種類に依存し、あらかじめ表面圧−面12− 積(FA)等温曲線を求めておき、その固体膜に相当す
るFA曲線の鋭い立ち上がり部分の表面圧に設定するの
が好ましい。次に、得られた固体膜を垂直浸漬法または
水平付着法により基板上に累積することにより高分子絶
縁層を製造することができる。
本発明において、高分子絶縁層の均質性および平滑性は
、基板表面の状態に影響されるが、肉眼m察で研磨痕跡
が認められない程度のミラー表面であれば十分である。
、基板表面の状態に影響されるが、肉眼m察で研磨痕跡
が認められない程度のミラー表面であれば十分である。
本発明において電気素子を形成する場合に基板として特
に有用かつ前記高分子絶縁層の形成しやすい材料として
は、例えば、AI、Si、Ge。
に有用かつ前記高分子絶縁層の形成しやすい材料として
は、例えば、AI、Si、Ge。
N x g F e HCo r Cu t P t
t A u、希土類金属、金属酸化物および金属酸化物
半導体、具体的には、Sin□、Nip、SnO2,I
n2O3、インジウムスズネサガラス(以下ITOネサ
と略)。
t A u、希土類金属、金属酸化物および金属酸化物
半導体、具体的には、Sin□、Nip、SnO2,I
n2O3、インジウムスズネサガラス(以下ITOネサ
と略)。
酸化スズネサガラス(以Fネサと略)など、化合物半導
体、例えばガリウム砒素、ガリウムリン、インジウムリ
ンなど、カルコゲン類、例えばセレン化亜鉛、硫化亜鉛
などの遷移金属セレン化物、硫化物、W03系カルコゲ
ニド、vO2系カルコゲニド、ポリカーボネート、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等により調製される基板を用いることができるが必ず
しもこれらのみに限定されるものではなく、導電性又は
半導体物質であればよい。
体、例えばガリウム砒素、ガリウムリン、インジウムリ
ンなど、カルコゲン類、例えばセレン化亜鉛、硫化亜鉛
などの遷移金属セレン化物、硫化物、W03系カルコゲ
ニド、vO2系カルコゲニド、ポリカーボネート、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等により調製される基板を用いることができるが必ず
しもこれらのみに限定されるものではなく、導電性又は
半導体物質であればよい。
本発明においては、得られる基板を有する高分子絶縁層
上に、さらに導電性又は半導体電極を適当な方法、例え
ば真空状者、高周波スパッタリング、イオンビームスパ
ッタリング分子線エピタキシー等により設置することに
より、目的とする電気素子を得ることができる。
上に、さらに導電性又は半導体電極を適当な方法、例え
ば真空状者、高周波スパッタリング、イオンビームスパ
ッタリング分子線エピタキシー等により設置することに
より、目的とする電気素子を得ることができる。
〈発明の効果〉
本発明の電気素子は、力学的強度、耐熱性、耐候性、透
明性、絶縁性、耐湿性に優れたメタクリル酸エステル重
合体を有する高分子絶縁層を使用しているため、金属、
半導体等の材料系を用いる電気素子に利用することがで
きる。
明性、絶縁性、耐湿性に優れたメタクリル酸エステル重
合体を有する高分子絶縁層を使用しているため、金属、
半導体等の材料系を用いる電気素子に利用することがで
きる。
〈実施例〉
以下実施例により本発明をより詳細に説明するが、実施
例により発明の範囲が限定されるものではない。
例により発明の範囲が限定されるものではない。
ヌ】11Y
ガラス基板4上に厚さ2000人のITO(インシュウ
ムチンオキシド、酸化インジウム、酸化スズ)(I0オ
ーム/a#)の透明電極基板2を設けた後、該透明基板
2上にポリ(メタクリル酸イソプロピル)(以下PiP
MAと略す)のクロロホルム溶液(2mg/mQ)を回
転数5500でスピンコートして、110人の薄膜1を
形成した。さらにアルミニウムを蒸着して電極3を設け
、MIM型の素子(I To/ P i PMA/A
I )を作成した。得られたMIM型素子をin 5
ituで、真空下(I0−’t o r r)において
、電流−電圧(J−V)特性を測定した。得られたMI
M型素子の模式図を第1図に、J−V特性を第2図、条
件及び膜厚を表1に示す。
ムチンオキシド、酸化インジウム、酸化スズ)(I0オ
ーム/a#)の透明電極基板2を設けた後、該透明基板
2上にポリ(メタクリル酸イソプロピル)(以下PiP
MAと略す)のクロロホルム溶液(2mg/mQ)を回
転数5500でスピンコートして、110人の薄膜1を
形成した。さらにアルミニウムを蒸着して電極3を設け
、MIM型の素子(I To/ P i PMA/A
I )を作成した。得られたMIM型素子をin 5
ituで、真空下(I0−’t o r r)において
、電流−電圧(J−V)特性を測定した。得られたMI
M型素子の模式図を第1図に、J−V特性を第2図、条
件及び膜厚を表1に示す。
失庭孤又二旦
実施例1のPiPMAの代わりにポリ(メタク15
リル酸−tert−ブチル)(実施例2)を、ポリ(メ
タクリル酸シクロヘキシル)(実施例3)を、ポリ(メ
タクリル酸へキサフルオロイソプロピル)(実施例4)
を、ポリ(メタクリル酸クロロイソプロピル)(実施例
5)をそれぞれ用いて表1に示す条件で透明電極を有す
るガラス基板上にスピンコートして、上部電極を設けて
MIM型素子を作成した。次いでJ−V特性を測定した
結果、実施例1と同様の結果が得られた。条件及び16
− 18− 矢膚目」灸 内面積15X50c+J、深さ2cIlのテフロン製ト
ラフに純水を満たし、室温を20℃に設定した。
タクリル酸シクロヘキシル)(実施例3)を、ポリ(メ
タクリル酸へキサフルオロイソプロピル)(実施例4)
を、ポリ(メタクリル酸クロロイソプロピル)(実施例
5)をそれぞれ用いて表1に示す条件で透明電極を有す
るガラス基板上にスピンコートして、上部電極を設けて
MIM型素子を作成した。次いでJ−V特性を測定した
結果、実施例1と同様の結果が得られた。条件及び16
− 18− 矢膚目」灸 内面積15X50c+J、深さ2cIlのテフロン製ト
ラフに純水を満たし、室温を20℃に設定した。
濃度0.5mg/mQのポリ(メタクリル酸−tert
−ブチル)(以下PtBMAと略す)のクロロホルム溶
液150μlを静かに水面上にたらし、溶媒を蒸発させ
た。表面圧を検知しながら、トラフ上に設置された長さ
20cmのテフロン製バリアーを5mm/+ninの速
度で平行移動させて面積を狭くして、表面圧と分子占有
面積の関係(、F A曲線)を求めた。第3図にPtB
CAのFA曲線を示す。
−ブチル)(以下PtBMAと略す)のクロロホルム溶
液150μlを静かに水面上にたらし、溶媒を蒸発させ
た。表面圧を検知しながら、トラフ上に設置された長さ
20cmのテフロン製バリアーを5mm/+ninの速
度で平行移動させて面積を狭くして、表面圧と分子占有
面積の関係(、F A曲線)を求めた。第3図にPtB
CAのFA曲線を示す。
この曲線より、LB膜の累積には急激な立ち上がりを示
す5〜30+nN/mの表面圧が適当であることが判明
した。表面圧を20mN/mとし、LB膜を形成させ、
透明電極を蒸着したガラス基板上に垂直浸漬法により9
層累積して高分子絶縁層を基板上に形成した。さらに金
を蒸着し、電極を設けてMIM型素子(NESA/Pt
BMA−T、B/A u )を作成し、真空下で電流−
電圧(J−V)特性を測定した。その結果を第4図に、
条件及び膜厚を表2に示す。
す5〜30+nN/mの表面圧が適当であることが判明
した。表面圧を20mN/mとし、LB膜を形成させ、
透明電極を蒸着したガラス基板上に垂直浸漬法により9
層累積して高分子絶縁層を基板上に形成した。さらに金
を蒸着し、電極を設けてMIM型素子(NESA/Pt
BMA−T、B/A u )を作成し、真空下で電流−
電圧(J−V)特性を測定した。その結果を第4図に、
条件及び膜厚を表2に示す。
太l鍾に↓見
実施例6のP tBMAの代わりに、ポリ(メタクリル
酸イソプロピル)(実施例7)を、ポリ(メタクリル酸
シクロヘキシル)(実施例8)を、ポリ(メタクリル酸
クロロイソプロピル)(実施例9)を、ポリ(メタクリ
ル酸へキサフルオロイソプロピル)(実施例10)をそ
れぞれ用いて、表2に示す条件で実施例6と同様に一定
表面圧でLB膜を形成させ、透明電極を設けたガラス基
板上に垂直浸漬法により累積して高分子絶縁膜を形成し
た後、上部電極を設けJ−V特性を測定した。
酸イソプロピル)(実施例7)を、ポリ(メタクリル酸
シクロヘキシル)(実施例8)を、ポリ(メタクリル酸
クロロイソプロピル)(実施例9)を、ポリ(メタクリ
ル酸へキサフルオロイソプロピル)(実施例10)をそ
れぞれ用いて、表2に示す条件で実施例6と同様に一定
表面圧でLB膜を形成させ、透明電極を設けたガラス基
板上に垂直浸漬法により累積して高分子絶縁膜を形成し
た後、上部電極を設けJ−V特性を測定した。
その結果、第4図に示す特性と同様な特性が得ら9
20
第1図は、実施例1で製造したMIM型素子の模式図、
第2図は実施例1で製造したMIM型素子の電流−電圧
特性を示すグラフ。第3図は実施例6で用いたメタクリ
ル酸−tert−ブチルの表面圧−面積(FA)曲線を
示すグラフ、第4図は、実施例6で製造したMIM型素
子の電流−電圧(J−V)特性を示すグラフである。 1・・PiPMAの高分子絶縁膜、2・・TTOの透明
電極基板、3・・電極端子、4・・ガラス基板。
第2図は実施例1で製造したMIM型素子の電流−電圧
特性を示すグラフ。第3図は実施例6で用いたメタクリ
ル酸−tert−ブチルの表面圧−面積(FA)曲線を
示すグラフ、第4図は、実施例6で製造したMIM型素
子の電流−電圧(J−V)特性を示すグラフである。 1・・PiPMAの高分子絶縁膜、2・・TTOの透明
電極基板、3・・電極端子、4・・ガラス基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板と、メタクリル酸エステル重合体の溶液をスピンコ
ート法もしくはラングミュアー・ブロージェット(LB
)法により前記基板上に形成してなる膜厚10〜100
0Åの高分子絶縁層と電極とを有する電気素子であって
、前記メタクリル酸エステル重合体が、下記一般式(
I ) ▲数式、化学式、表等があります▼…( I ) (式中、Rは炭素数3〜12の枝分かれアルキル基、炭
素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数3〜14の環
構造の置換基を有する炭素数2〜6の置換アルキル基、
前記環構造の置換基を有する炭素数3〜10の置換シク
ロアルキル基又はシロキサン系炭化水素基を表わし、前
記各々の基にはヘテロ原子が含まれていてもよく、また
ハロゲン原子で置換されていてもよい)で示されるメタ
クリル酸エステルの反復単位を含有することを特徴とす
る電気素子。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1295122A JPH03156926A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 電気素子 |
US07/590,908 US5209847A (en) | 1989-10-03 | 1990-10-01 | Ultrathin membrane of polymethacrylate or polycrotonate and device provided with ultrathin membrane |
CA002026702A CA2026702C (en) | 1989-10-03 | 1990-10-02 | Ultrathin membrane of polymethacrylate or polycrotonate and device provided with ultrathin membrane |
DE69024736T DE69024736T2 (de) | 1989-10-03 | 1990-10-04 | Ultradünne Membrane aus Polymethacrylat oder Polycrotonat und damit versehene Vorrichtung |
EP90119076A EP0421435B1 (en) | 1989-10-03 | 1990-10-04 | Ultrathin membrane of polymethacrylate or polycrotonate and device provided with ultrathin membrane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1295122A JPH03156926A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 電気素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03156926A true JPH03156926A (ja) | 1991-07-04 |
Family
ID=17816573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1295122A Pending JPH03156926A (ja) | 1989-10-03 | 1989-11-15 | 電気素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03156926A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004088004A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-18 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 発光ダイオード |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP1295122A patent/JPH03156926A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004088004A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-18 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 発光ダイオード |
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